نظام الحماية لنظام الطاقة

تعريف حماية نظام الطاقة

تعتبر حماية نظام الطاقة هي الأساليب والتكنولوجيات المستخدمة للكشف عن العيوب والعزل في نظام الطاقة الكهربائي لمنع الأضرار الأخرى في النظام.

قواطع الدائرة

هذه الأجهزة ضرورية لفصل الجزء المعيب من النظام تلقائيًا، مما يضمن استقرار وسلامة الشبكة الكهربائية المتبقية.

المقاومات الحامية

تقوم المقاومات الحامية براقبة الشبكة الكهربائية وتبدأ في تشغيل قواطع الدائرة عند اكتشافها للانحرافات، وهي ضرورية لتقليل الأضرار خلال العيوب.

المتطلبات الوظيفية

أهم متطلب للمقاومة الحامية هو الاعتمادية. تظل هذه المقاومات غير نشطة لفترة طويلة قبل حدوث عيب؛ ولكن إذا حدث عيب، يجب أن تستجيب المقاومات على الفور وبشكل صحيح.

الاختيارية

يجب تشغيل المقاومة فقط في تلك الظروف التي تم تكليف المقاومات بها في نظام الطاقة الكهربائي. قد تكون هناك بعض الظروف النموذجية أثناء العيب حيث لا يجب تشغيل بعض المقاومات أو تشغيلها بعد فترة تأخير محددة، لذا يجب أن تكون المقاومة الحامية قادرة بما فيه الكفاية على اختيار الظروف المناسبة التي سيتم تشغيلها فيها.

الحساسية

يجب أن تكون معدات التحويل حساسة بما فيه الكفاية بحيث يمكن تشغيلها بشكل موثوق عندما يتجاوز مستوى حالة العيب الحد المحدد مسبقًا.

السرعة

يجب أن تعمل المقاومات الحامية بسرعة وأن تكون متناسقة جيدًا. تضمن التناسق الجيد أنه لن يؤثر عيب في جزء من النظام بشكل غير ضروري على الجزء السليم. يجب ألا تعمل المقاومات في المنطقة السليمة بشكل أسرع من تلك الموجودة في منطقة العيب لتجنب تعطيل الأجزاء المستقرة. إذا فشلت مقاومة العيب في العمل بسبب عيب، يجب أن تعمل المقاومة التالية لتأمين النظام دون أن تكون سريعة جدًا، مما قد يؤدي إلى انقطاعات غير ضرورية، أو بطيئة جدًا، مما يعرض المعدات للخطر.

العناصر الهامة لحماية نظام الطاقة

أجهزة التحويل

تشمل أساسًا قاطع دارة زيت كثيف، وقاطع دارة زيت قليل، وقاطع دارة غاز SF6، وقاطع دارة هواء، وقاطع دارة فراغ، إلخ. يتم استخدام آليات تشغيل مختلفة مثل الملفات، والربيع، والهوائي، والهيدروليكي، إلخ. في قاطع الدائرة. يعتبر قاطع الدائرة الجزء الرئيسي من نظام الحماية في نظام الطاقة ويقوم بعزل الجزء المعيب من النظام تلقائيًا عبر فتح نقاط الاتصال الخاصة به.

معدات الحماية

تشمل أساسًا مقاومات حماية نظام الطاقة مثل مقاومات التيار، ومقاومة الجهد، ومقاومة المعاوقة، ومقاومة القوة، ومقاومة التردد، إلخ. بناءً على معلمة التشغيل، مقاومات زمنية محددة، مقاومات زمنية عكسية، مقاومات متدرجة، إلخ. وفقًا لخصائص التشغيل، منطقياً مثل مقاومات الفرق، ومقاومات الزائد، إلخ. خلال العيب، تقوم المقاومة الحامية بإعطاء إشارة القطع إلى قاطع الدائرة المرتبط به لفتح نقاط الاتصال الخاصة به.

بطارية المحطة

تعمل قواطع الدائرة في نظام الطاقة الكهربائي على التيار المباشر (DC) من بطاريات المحطة. تخزن هذه البطاريات طاقة التيار المباشر، مما يسمح لقواطع الدائرة بالعمل حتى خلال فشل الطاقة الكامل. تُعرف بطاريات المحطة بأنها قلب المحطة الكهربائية، حيث تتجمع الطاقة عندما يكون التيار المتردد متاحًا وتقدم الطاقة الأساسية لقطع قاطع الدائرة إذا فشل التيار المتردد.